基于氢同位素研究商用钯银合金膜的渗氚性能

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基于两级钯膜反应器的氚水处理技术

摘要为了处理高浓氚水搭建了一台氢=水同位素交换串联水汽变换的两级钯膜反应器装置可以实现级联处理工艺以天然水代替氚水为源项以 [( 代替 J( 开展了除氢实验最高获得了 ()G&! 的除氢因子验证了两级钯膜反应器用于处理氚水的可行性通常情况下水汽变换反应的除氢因子大于氢=水同位素交换反应其中氢=水同位素交换中 [(J(D 体积流量比越大该反应除氢因子越大氢=水同位素交换中原料侧压力越大该反应除氢因子越大原料水流量越大两个反应的除氢因子均会下降由于一级膜反应器采用氢= 水同位素交换可将氚水浓度降低*个量级以上因而可以尽量避免二级膜反应器中 PD 与高浓氚接触抑制含氚有机物的生成由此可见两级钯膜反应器有望成为一种高效的氚水处理装置关键词氚水氢=水同位素交换水汽变换钯膜反应器除氚因子中图分类号 D+!"<*!! ! 文献标志码 F! ! 文章编号 )(E"=CCE)()(*)"=)(GC=)G !"#*)<GE"B77H<()(*<!"<)"<)(GC
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分离高纯氢用钯基合金膜简述

分离高纯氢用钯基合金膜简述李银娥;姜婷【摘要】在Pd中添加Y、Cu、Ru或In,进一步制备钯合金膜后,其透氢率和强度等性能会生变化.介绍了钯基合金膜的透氢性能和物理性能,以及温度和气体成份对性能的影响;描述了PdAg、PdCu、PdY、PdRu和PdInRu的性能特点及应用领域.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2018(039)0z1【总页数】4页(P49-52)【关键词】钯合金;分离;高纯氢【作者】李银娥;姜婷【作者单位】西北有色金属研究院,西安710016;西北有色金属研究院,西安710016【正文语种】中文【中图分类】TG146.3+6为了满足不断增长的能源需求，减少对石油和天然气的依赖，以及存在的环境污染和资源枯竭问题。

目前，氢气是最有可能的替代燃料。

相比较其它资源，氢气是一个取之不尽、清洁和对环境无污染的可持续资源。

氢能源工程对高纯氢(φ(H2)＞99.9999)的需求快速增长。

美国常用变压吸附法制备高纯氢，然而，该方法因为使用大量的吸附剂，降低了氢气净化的效率。

生产高纯度氢的最佳方法目前是通过选择性扩散分离，通过钯合金膜来完成，其中杂质气体的渗透性无限小。

本文简述几种钯基合金膜的透氢性能及其影响因素，并介绍一些在用钯基合金膜的应用。

氢渗透性指钯对氢及其氢同位素具有选择性透过能力。

高效氢分离膜合金必须具有高的氢渗透性，饱和氢时的低膨胀以及在300~700℃温度下运行时具有良好的耐腐蚀性和高的塑性和强度[1]。

膜的可靠性主要是耐腐蚀性要好，它们的氢渗透性变化和在工作期间发生的结构变化有关。

钯基固溶体合金具有高的渗氢性能，而且要具有很好的塑性加工性，主要是以微米级箔和管材的形式使用。

钯与许多金属能形成固溶体，如与含量(质量分数，下同)在10%~30%的铌、钼、钌、钽、钨、铼和钒等难熔金属及低熔点金属锂、镁、铟、铅、锡和铋等形成钯合金。

而且钯的一大特征就是存在较宽的固溶体区域(质量分数10%~15%)，能与大多数元素形成钯基二元合金固溶体。

钯合金膜分离器级串氢同位素分离

［］ ( 的示意图，级联中每一级的供料由前一级的精料
增大，在( ! !7 时 "%，’达到" # 6左右，已经可以应用到实际分离系统。 $ # $ 钯合金膜氢同位素分离器及其氢同位素分离钯合金膜具有很强的氢同位素分离能力，中等系数温度下的分离系数已经能够满足大规模氢同位素分离的要求。但是若取回流比 ! ，则提取的产品 # 0 0 0 1 气比例太大，氢同位素的分离效率太低，因此，设计了钯合金膜氢同位素分离器，以保证产品气（未透过气体，氘被富集）和尾气（透过端气体，氕被富集）有适度的提取比例，提高氢同位素的分离效率。该分离器为柱体结构（!" ，以 * ! !8 89 " ! !8 8） 2 & （合金膜壁厚 ! . # $ 34 合金膜 # ! 18 8，总面积 . $ ! $） : 8 为分离膜材料，原料气、透过气与未透过气出口分别位于合金膜的两个端面。在图 ; 所示装置上测试了. ( 57 下该分离小室的同位素分离性能。结果（表" ）表明，与流进分离小室的混合气体成分比较，未透过端的氕的含量减少了 0 （）式可 / ; 3，由 " 以计算出该分离器的氢同位素分离系数为 " ，对 # 6 ; 应的分流比为 ! ，表明这种分离器具有很好的氢 # " 同位素分离能力。
$
$ 实验部分
$ # " 钯合金膜分离氢同位素的分离系数［］ . 前期实验测定了在全回流（分流比约为）条件下， ! / 0 0 0 1 * 2 & . # $ 34 合金膜分离氢氘氚的同位素分离系数，图 5 给出了其中的一个典型结果，用于测定的气体组成为 " & . 1 # $ 3& 5 ! / 5 3 # 6 3% $ $ ’ $。从图 5 可以看出，钯合金膜的膜渗透分离过程与钯的溶解度分离过程完全不同，分离系数随温度变化的趋势相反。在钯合金膜的膜渗透分离过程中， % & & ’ 混合气体的分离系数随膜温度的升高而

基于两级钯膜反应器的氚水处理技术

Investigation on Processing Technology of Tritiated Water Based on Two-Stage Palladium Membrane Reactor
YUE Let HOU Jing-wei, LI Jia-mao, GONG Yu, CHEN Chao, XIAO Cheng-jian, WANG He-yi
压力传感器，11、24
缓冲罐，12、25 增压泵，13、26 储氢床，14、19
冷凝器，
15 *0
干燥器，18
二级钯膜反应器，V-1为气动阀，V-10和V-14为电磁阀，其余阀门均为手动截止阀
图1两级钯膜反应器工艺流程图
Fig. 1 Processing flow diagram of two-stage membrane reactor
收稿日期2021-03-05 ；修订日期：2021-04-19 基金项目：国家重点研发计划项目(2017YFE0S0150S2017YFE0S01600)
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核化学与放射化学第43卷
as far as possible, and the generation of tritium-containing organics can be inhibited . Thus it canbeseenthatthetwo-stagepaladium membranereactorisexpectedtobeahighlye ficient deviceforprocessingoftritiatedwater Key words： tritiated water； hydrogen-water isotope exchange； water gas shift； palladium membranereactor decontaminationfactor

利用d-d核反应研究氘在钯中的沉积行为

利用D-D核反应研究氘在钯中的沉积行为摘要钯(Pd)是一种非常重要的储氢材料，具有较强的吸氢能力。

钯在氢同位素的分离过程中也起着非常重要的作用，它能够制成透过膜用于氢与杂质的分离以获得高纯度的氢。

钯还可以在储氢材料的制备中作为氢化催化剂来提升其储氢性能。

因此，需要对氢同位素与钯的相互作用，如氢、氘在钯中的沉积行为（扩散、吸附/解析附，表面复合等）进行研究。

本工作将氘离子束注入钯中，并利用氘离子诱发D-D核反应的方法研究了氘在钯中的动态和静态浓度。

实验首先将能量为14-20 keV/D的D+3强束注入钯箔，同时监测出射质子产额，当产额不随注量发生变化时即认为靶内氘浓度达到饱和，通过质子产额即可获得靶内动态氘浓度；在每一次注入之后停束一段时间，利用能量为75 keV/D的D+弱束诱发的D-D核反应监测停束后钯靶中的静态氘浓度。

进一步，根据氘在钯靶中的扩散、吸附/解吸附、表面复合等行为建立了理论模型，其中动态氘浓度由注入达到饱和后的自由扩散态氘浓度C D、非稳定束缚态氘浓度C A以及稳定束缚态氘浓度C T组成，且静态氘浓度为稳定束缚态氘浓度C T。

通过该模型计算了在各注入能量下钯靶中三种类型的氘浓度的深度分布及其时间演化。

结果表明：(1)钯靶中稳定束缚态氘浓度（C T）存在饱和值(2.9±0.2)×1020 /cm3，其原子密度之比n D/n Pd为(0.42±0.03) at.%。

(2)注量~1017 /cm2后，钯靶中自由扩散态氘浓度（C D）及非稳定束缚态氘浓度（C A）达到动态平衡，C D / C A约为1/600。

当停束后，该部分氘迅速减少直至消失。

(3)本实验中，根据模拟计算得到吸附系数（k A）和解吸附系数（k D）分别为39 s-1和6 ×10-2 s-1。

本工作利用D-D核反应分析法对自吸收钯靶中的氘浓度进行了实时分析，所建模型能较好地符合实验结果，该方法可用于其它材料中氘沉积的实时分析。

钯钇合金膜分离器的氕氘分离系数测定

图 *! 钯合金膜分离氢同位素示意图 Y . ’ *!6 X 2 , / :8 . 7 3 7 -% V: 8 3 % 2 1 . S % , % 2S 2 7 3 7 , . % 1 4 4 5 4 U U 7 & & 7 8 . Q -7 & & % 2 W 3 7 1 2 W 5U 5-
图 )! 氢同位素分离实验系统示意图 Y . ’ )!6 / : 2 7 , . /8 3 7 T . 1 4 4 % V: 8 3 % 2 1 . S % , % 2S 2 7 3 7 , . % 1S S , 2 5 4 U U 5
第#期 !! 宋江锋等 & 钯合金膜分离器的氕氘分离系数测定
<! !* % 本工作采用 B 力) 原子百分比# 合 8 > @\N"
初步的金管作为分离膜设计钯合金膜分离器 !
* @ 实验结果和理论估算 ) 表明! 该分离器完全适
合大规模应用的需要 % 但到目前为止 ! 尚未见有关钯合金膜分离氢同位素的分离系数与温度$ 分流比等的关系方面的系统研究 ! 对钯合金膜级联分离氢同位素的研究尚停留在理论阶本工作针对该分离器进一步应用的段 % 因此 ! 需要 ! 研究温度 $ 分流比$ 流量等因素对钯合金为级联分膜分离器氢同位素分离效率的影响 ! 离系统的设计提供数据支持 %
=! 实验原理
= > =! 钯合金膜分离氢同位素钯合金膜分离氢同位素基于氕氘氚在钯中的溶解度$ 扩散系数和表面反应动力学特征的差异 % 将一定组成的氢同位素混合气体 R . 1按图* 所示的方式通过钯合金膜! 该膜将流入分离器的混合气体分为透过气体 RU 和未透过气体 RQ 1 U两部分 % 由于钯合金膜对氕氘氚的同位素效应! 透过端气体和未透过端气体组成将发透过端气体中的生变化 % 对于氕氘二元气体 ! 氕得到富集 ! 而未透过端气体中的氘则得到富集 %

氢同位素纯化分离用钯基膜的研究

＊作者简介：李银娥（１９６６一），女，教授级高级工程师，主要从事氢同位素纯化与分离用钯合金材料方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｙｅ＠Ｃ
关键词：氢同位素；分离；钯合金膜中图分类号：ＴＧ１１文献标识码：Ａ
０前言
金属钯及其一些合金，如Ｐｄ —Ａｇ、Ｐｄ —Ｙ等，由于其氢化物的同位素效应显著，在氚工艺与氢同位素生产中
占据重要的地位，常被用作氢同位素分离、纯化处理Ｔ艺的首选材料。钯及其合金膜、管具有非常高的氢渗透选择性、良好的机械和热稳定性及催化活性等一系列优点，钯及钯合金膜、管在催化膜反应及氢分离与纯化应用方面已引起人们越来越多的兴趣与深人广泛的研究。自１８６６年Ｇｒａｈａｍ发现大量氢气可溶解于过渡金属钯并于１８６８年首次开发出钯半透膜以净化氢气以来，钯膜的发展经历了从
硝酸盐）溶液喷射在氢火焰中，金属盐蒸发分解形成金属
蒸汽，在载体上沉积形成致密金属膜。
２钯基膜种类
钯基膜可分为致密型膜和多孔型膜两种。致密钯膜的
优点在于性能稳定，对氢的选择性好，缺点是价格昂贵，氢的渗透速率低。多孔钯基膜不仅具有较高的比表面积和催化活性，而且氢的渗透速率高，应用较为广泛。根据组成钯基膜又可分为纯钯膜、钯合金膜和复合钯膜。
２０１４年・第１期
材料综述

钯银合金膜制备研究进展

近年来，纯氢需求量不断增加，石油工业每天消耗的氢高达数十亿立方米，特别是在加氢脱烷基、加氢脱硫和加氢裂化等方面[1,2]。

氢通常是由甲烷、石脑油或甲醇等烃类的蒸汽重整反应步骤产生的初级产物，从工业规模来看，目前大部分氢气是通过天然气的蒸汽重整产生的。

氢气的分离和纯化是其作为能源应用的关键一环，钯及其合金因优异的氢渗透性和选择性在氢气分离、纯化和膜反应器领域引起了广泛关注[3]。

与现有变压吸附或深冷分离相比，钯膜分离具有小型、静音、紧凑的优点。

使用钯基膜，可以减少天然气重整工艺单元的数量，减少所需的反应堆总容量，同时在较低的温度和较高的整体能源效率下可以实现更高的甲烷转化率和超过热力学平衡极限的氢气产量[2,4]。

在钯膜发展的实际应用中，高昂的成本是制约其发展的一个重要因素。

通常认为氢气通过溶解扩散的机理通过致密金属膜[3,5]，这个过程包括：（1）气体扩散到金属表面；（2）在金属表面化学解离并吸附；（3）吸附到钯膜体相，通过金属晶格向对面扩散；（4）在金属表面结合并脱附；（5）从表面扩散到气相。

传统的管状钯膜为了维持其结构完整性和机械性能，厚度在20~100μm之间[3]，这种无支撑体膜不但价格昂贵而且氢通量低。

为了降低成本、提高机械强度以及提高氢通量，可以在多孔载体上镀膜以减小钯膜厚度，常用的载体有多孔陶瓷，多孔维克玻璃，多孔不锈钢，致密金属如钽、钒、铌等[6鄄10]。

除了高昂的制作成本，氢脆也是制约钯膜发展钯银合金膜制备研究进展马玉钰1,2，李慧2（1.中国科学院大学，北京100049；2.中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连116023）摘要：钯基膜因其优异的氢气渗透性和选择性在氢气分离鄄纯化和膜反应器领域引起了广泛关注。

但氢脆问题是制约其发展的主要障碍，解决该问题通常是使用钯合金膜，例如钯银合金膜。

银比起铜、金等具有较低的熔点，更容易进行合金化，并且银的加入能在一定程度上提高钯膜透氢性能。

钯银合金薄膜的研究进展

１２喷雾热解法．
喷雾热解法（ｐａｙｏｙｉ是指用高温气流分解钯盐Ｓｒｙｒｌｓｐｓ）
１钯银合金膜的制备方法
钯银合金膜的制备方法有很多，常用的有物理气相沉积法（Ｖ、控溅射法（ｇｅｒｎｓｕｔｉ）喷雾热解ＰＤ）磁Ｍａｎｔｐｔｒｇ、ｏｅｎ（ｐａｙｏｓ）化学气相沉积法（ Ⅷ ）电镀法（ｌｔ — Ｓｒｙｐｒｌｉ、ｙｓＣ、Ｅｅｒｃｏｐｔｇ、学镀法（ｌｔｌｓｐｔｇ和冷轧法（ｏｏｌｉ）化ａｎＥｅｒｅｌｉ）ｃｏｓａｎＣｌｒｌｄ —
远高于钯和银的熔点，才能使生成的钯银合金膜中不混入杂质。钨和钼因为其熔点高，非常适合作为此类材料。Ｉａ等已开始用多孔材料（ｌｓｉ陶瓷、石英玻璃、不锈钢等）
＊国家自然科学基金（０７０３５７１９）
金膜。传统电镀法所制备的钯膜主要沉积在基体表面，没有渗入孔内。Ｎｍ等口］ａ在制膜装置中加入真空系统，改进后有部分钯沉积在载体孔内，钯膜致密程度高，厚度不足１ｍ。
键在于基体的粗糙度及沉积温度。这种方法过程简单，沉积
纯氢的需求不断增长，氢气的分离和纯化受到越来越多的关注。在众多氢分离技术中，钯膜氢分离技术是一种非常有前景的方法。钯合金膜的制备技术各具优劣性，但都缺乏工业化生产的能力Ｅ４Ｉ３－。本文结合国内外研究成果对钯银合金膜
ｌｇ等。ｉ）ｎ
溶液，然后将其喷入载体表面成膜，制备过程相对较为简单，可用于对氢纯度要求不高的场合［１。但与ＰＤ法一样，Ｖ膜的选择性往往不高。目前，用空心多孔的氧化铝作载体，采

基于氢同位素研究商用钯银合金膜的渗氚性能

基于氢同位素研究商用钯银合金膜的渗氚性能黄豫;韩兴博;姚剑;王广华;吴小玲;钱楠;吴胜伟;刘卫【摘要】钯银合金膜可用于熔盐堆尾气中气态氚(HT和T2)的分离与纯化.本文研究了厚度为80 μm的钯银合金膜在纯H2气氛中及Ar气存在下对H2的分离效果.结果表明,渗氢过程中氢原子在膜内部的体相扩散是控制速率的关键.Ar气存在时,在钯银合金膜工作温度为480 ℃、混合气体进气流速为100 mL/min、氢分压差为20～100 kPa的条件下,钯银合金膜对H2气的渗透通量随氢分压差的增大而增加,随Ar气浓度的升高而减小.在氢分压差相同的条件下,纯氢的渗透通量明显高于Ar-H2混合气的渗透通量,说明钯银合金膜受Ar气的影响分离效果变差.渗氢后的钯银合金膜表面变得光滑,有晶界形成.%Pd/Ag alloy membrane can be used to separate and purify HT/T2 from the offgas of TMSR.In this paper,a Pd/Ag alloy membrane with thick of 80 μm was chosen to separate H2,which can simulate the separation of tritium.The separation effect of Pd/Ag alloy membrane in pure H2 and H2-Ar gas mixture was studied.The results indicate that the diffusion of atomic hydrogen through a membrane is the controlling mechanism and rate determine step of hydrogen permeation.In the condition of H2-Ar gas mixture,the H2 permeation flux reduces remarkably due to the influence of concentration polarization ofAr.Through the analysis of the membrane surface under SEM,the ratio of Pd in the alloy membrane increases and the grain boundary can be found,which could be inferred to the influence of H2 permeation.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2017(051)008【总页数】6页(P1494-1499)【关键词】钯银合金膜;气态氚;氢分压差;压力指数;渗透通量【作者】黄豫;韩兴博;姚剑;王广华;吴小玲;钱楠;吴胜伟;刘卫【作者单位】中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院大学,北京100049;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800;中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800【正文语种】中文【中图分类】TQ138.2熔盐堆尾气处理系统中含有85Kr、133Xe、HT、131I等多种放射性气体。

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ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｒａｔｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｅｐｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ．ＩｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＨ２一Ａｒｇａｓｍｉｘｔｕｒｅ，ｔｈｅＨ２ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｆｌｕｘｒｅｄｕｃｅｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｎｃｅｎ－ｔｒａｔｉｏｎｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＡｒ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｅｍｂｒａｎｅｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒＳＥＭ，ｔｈｅｒａｔｉｏｏｆＰｄｉｎｔｈｅａｌｌｏｙｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｃｒｅａｓｅｓａｎｄｔｈｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｃａｎｂｅｆｏｕｎｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｂｅｉｎｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨ２ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ．
（１．ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｄ／ＡｇａｌｌｏｙｍｅｍｂｒａｎｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｔＯｓｅｐａｒａｔｅａｎｄｐｕｒｉｆｙＨＴ／Ｔ２ｆｒｏｍｔｈｅｏｆｆｇａｓｏｆＴＭＳＲ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａＰｄ／Ａｇａｌｌｏｙｍｅｍｂｒａｎｅｗｉｔｈｔｈｉｃｋｏｆ８０ｕｍｗａｓｃｈｏ —
ｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆａｔｏｍｉｃｈｙｄｒｏｇｅｎｔｈｒｏｕｇｈａｍｅｍｂｒａｎｅｉｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ
ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０１７．５１．０８．１４９４
ＴｒｉｔｉｕｍＰｅｒｍｅａｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｉｔｈＰｄ／ＡｇＡｌｌｏｙＭｅｍｂｒａｎｅ
黄豫，韩兴博，姚剑，王广华，吴小玲，钱楠，吴胜伟，刘卫
（１．中国科学院上海应用物理研究所，上海２０１８００；２．中国科学院大学，北京１０００４９）
明钯银合金膜受Ａｒ气的影响分离效果变差。渗氢后的钯银合金膜表面变得光滑，有晶界形成。关键词：钯银合金膜；气态氚；氢分压差；压力指数；渗透通量中图分类号：ＴＱ１３８．２文献标志码：Ａ文章编号：１０００ — ６９３１（２０１７）Ｏ８ — １４９４ — ０６
ｓｅｎｔｏｓｅｐａｒａｔｅＨ２，ｗｈｉｃｈｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｒｉｔｉｕｍ．Ｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ
第５１卷第８期
２０１７年８月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ１．５１，ＮＯ．８
Ａｕｇ．２０１７
ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｏｆＰｄ／ＡｇａｌｌｏｙｍｅｍｂｒａｎｅｉｎｐｕｒｅＨ２ａｎｄＨ２一Ａｒｇａｓｍｉｘｔｕｒｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ
ＢａｓｅｄｏｎＨｙｄｒｏｇｅｎＩｓｏｔｏｐｅ
ＨＵＡＮＧＹｕ，－，ＨＡＮＸｉｎｇ＿ｂｏ，ＹＡＯＪｉａｎ，ＷＡＮＧＧｕａｎｇ — ｈｕａ，
ＷＵＸｉａｏ — ｌｉｎｇ，ＱＩＡＮＮａｎ，ＷＵＳｈｅｎｇ — ｗｅｉ，ＬＩＵＷｅｉ，
摘要：钯银合金膜可用于熔盐堆尾气中气态氚（ＨＴ和Ｔｚ）的分离与纯化。本文研究了厚度为８Ｏ／ｘｒｎ的钯
银合金膜在纯Ｈ气氛中及Ａｒ气存在下对Ｈ的分离效果。结果表明，渗氢过程中氢原子在膜内部的体相扩散是控制速率的关键。Ａｒ气存在时，在钯银合金膜工作温度为４８０℃ 、混合气体进气流速为１００ｍＬ／ｍｉｎ、氢分压差为２Ｏ～１００ｋＰａ的条件下，钯银合金膜对Ｈｚ气的渗透通量随氢分压差的增大而增加，随Ａｒ气浓度的升高而减小。在氢分压差相同的条件下，纯氢的渗透通量明显高于Ａｒ — Ｈｚ混合气的渗透通量，说